[發(fā)明專利]一種射頻功率放大器及提高視頻帶寬的耦合電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011488263.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN114640315A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫益平;楊茂清;張立鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H03F1/42
• 分類號(hào): H03F1/42;H03F1/56;H03F1/02;H03F1/08;H04N5/14;H04L25/49
• 代理公司: 深圳市深佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 陳松浩

本申請(qǐng)實(shí)施例公開了一種射頻功率放大器及提高視頻帶寬的耦合電路，可應(yīng)用于射頻功率放大器技術(shù)領(lǐng)域；該射頻功率放大器包括：晶體管、所述晶體管的內(nèi)匹配電路和耦合電路；其中，所述晶體管的漏極連接所述內(nèi)匹配電路的輸入端，所述耦合電路與所述內(nèi)匹配電路相連；所述晶體管用于對(duì)接收到的射頻信號(hào)進(jìn)行放大；所述內(nèi)匹配電路，用于提高所述晶體管在工作頻段內(nèi)的輸出阻抗，并對(duì)放大后的射頻信號(hào)進(jìn)行輸出；所述耦合電路，用于降低所述晶體管的工作帶寬所對(duì)應(yīng)的包絡(luò)阻抗。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及射頻功率放大器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種射頻功率放大器及提高視頻帶寬的耦合電路。

背景技術(shù)

隨著通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，具有較寬帶寬或多載波調(diào)制信號(hào)的應(yīng)用對(duì)射頻功率放大器的線性化提出了苛刻的要求，表征著射頻功率放大器工作帶寬的視頻帶寬(videobandwidth，VBW)以及影響著功放線性度的記憶效應(yīng)成為衡量射頻放大器性能的兩個(gè)重要因素。其中，視頻帶寬對(duì)功放的工作帶寬大小起著決定性作用，具體體現(xiàn)在，視頻帶寬影響數(shù)字預(yù)失真(digital pre-distortion，DPD)對(duì)功放的可矯正數(shù)值；當(dāng)瞬時(shí)信號(hào)帶寬過寬或者接近決定視頻帶寬的晶體管諧振頻率時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重惡化DPD系統(tǒng)對(duì)功放線性矯正的效果。

為提高射頻功率放大器的射頻性能，一般的，將會(huì)在功率放大器內(nèi)部輸入內(nèi)匹配電路，該內(nèi)匹配電路一般為低通LCL電路，以實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器在工作頻段內(nèi)的高阻抗，提高射頻功率放大器對(duì)電源的轉(zhuǎn)換效率；但是，內(nèi)匹配電路的設(shè)計(jì)同時(shí)會(huì)使得功率放大器的包絡(luò)阻抗增加，從而導(dǎo)致視頻帶寬降低，進(jìn)而將影響功率放大器的矯正性能；因此，如何提高攜帶有內(nèi)匹配電路的射頻功率放大器的視頻帶寬，優(yōu)化視頻放大器的性能成為亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種射頻功率放大器及提高視頻帶寬的耦合電路，用于在保證射頻功率放大器的射頻性能下，提高射頻功率放大器的視頻帶寬，進(jìn)而提高射頻功率放大器的放大性能。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種射頻功率放大器，該射頻功率放大器包括晶體管，晶體管的內(nèi)匹配電路以及耦合電路；其中，內(nèi)匹配電路設(shè)置于晶體管的漏極，并作為該晶體管的輸出電路，而耦合電路與內(nèi)匹配電路相連，當(dāng)射頻功率放大器對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)，晶體管的柵極用于接收射頻信號(hào)并對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行放大，內(nèi)匹配電路作為輸出電路用來增大晶體管的輸出阻抗，耦合電路則用來降低晶體管工作帶寬對(duì)應(yīng)的包括阻抗，以此提高整個(gè)射頻功率放大器的視頻帶寬。

在上述射頻功率放大器中，內(nèi)匹配電路的增加可以提高晶體管的輸出阻抗，輸出阻抗的提高可以增強(qiáng)能量的轉(zhuǎn)換效率，增加射頻信號(hào)的輸出功率，提高射頻功率放大器的射頻性能，而耦合電路又能降低晶體管工作帶寬對(duì)應(yīng)的包絡(luò)阻抗，由于耦合電路是與內(nèi)匹配電路相連，所以耦合電路可以在不影響射頻性能的情況下提高晶體管的視頻帶寬，更加優(yōu)化了射頻功率放大器的放大性能。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，射頻功率放大器中的內(nèi)匹配電路，是由LCL低通濾波電路組成的，包括至少一個(gè)電感和電容，低通濾波電路可以有效的提高晶體管的輸出阻抗，提高射頻功率放大器的射頻性能。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，上述內(nèi)匹配電路中，LCL低通濾波電路包括兩個(gè)電感和一個(gè)電容，其中，第一電感的一端為內(nèi)匹配電路的輸入端，第二電感的一端為內(nèi)匹配電路的輸出端，兩個(gè)電感和一個(gè)電容呈T型連接，共同連接于一點(diǎn)，然后電容的另一端則做接地處理；由于內(nèi)匹配電路為晶體管的輸出電路，所以第一電感的一端接晶體管的漏極，第二電感的一端作為射頻信號(hào)的輸出端口。

在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，耦合電路需要跟內(nèi)匹配電路相連接，因此，耦合電路的一端可以與內(nèi)匹配電路中電感和電容的匯聚點(diǎn)相連接；這樣，由于電容的另一端接地，因此相當(dāng)于為電容并聯(lián)一個(gè)阻抗，由于內(nèi)匹配電路中電容對(duì)應(yīng)的阻抗相對(duì)較小，因此，即便耦合電路的阻抗很小也對(duì)整個(gè)輸出阻抗的影響很小，這樣就可以設(shè)計(jì)耦合電路的阻抗值，盡可能的減小工作帶寬對(duì)應(yīng)的包絡(luò)阻抗，對(duì)射頻功率放大器的視頻帶寬進(jìn)行更好的優(yōu)化。